산업용 로봇
산업 제조
자율 이동 로봇은 우리가 살고 일하는 방식을 바꾸고 있습니다. 그들의 다양한 애플리케이션과 이들이 전 세계적으로 비즈니스를 어떻게 변화시키고 있는지 알아보십시오.
자율 이동 로봇(AMR)은 많은 산업 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 기술의 발전이 원동력이 되었습니다. 일부 중요한 기술에는 더 나은 배터리와 컴퓨터 비전이 포함됩니다. 고급 소프트웨어도 중요했습니다.
이 기사에서는 다음 주제를 통해 자율 이동 로봇 기술을 소개합니다.
<울>오늘날 창고의 80% 이상이 자동화가 전혀 되어 있지 않습니다. 이는 부분적으로 로봇 기술이 최근에야 창고에서 사용할 수 있을 만큼 충분히 가능해지기 때문입니다. 창고 AMR을 사용하면 결과가 인상적입니다. 예를 들어 일부 사례 연구에서는 주문 피킹의 생산성이 300% 이상 증가했다고 보고합니다.
공장 종종 하위 조립품과 소모품을 저장소에서 조립 라인으로 수동으로 운송합니다. 자율 이동 로봇은 이러한 내부 운송을 자동화할 수 있습니다. 이렇게 하면 근로자가 무거운 카트를 밀지 않아도 될 뿐만 아니라 기업에서 사회적 거리두기의 필요성에 대처할 수 있습니다.
"360 Market Updates"의 추산에 따르면 2019년 전 세계 자율 이동 로봇 시장은 미화 7억 5,140만 달러로 추산되었습니다. 2026년까지 이 규모가 54억 달러로 성장할 것으로 예상하며, 이는 2021-2026년 동안 29%의 CAGR을 나타냅니다.
대부분의 산업용 AMR은 여행을 위해 바퀴에 의존하는 차량입니다. 두 발로 걷는 휴머노이드 로봇이 있지만 더 복잡하고 비쌉니다. 일반적으로 바퀴가 있는 이동 로봇이 더 비용 효율적입니다. 또한 더 강력합니다.
자동 안내 차량은 AMR보다 오래된 기술입니다. AGV는 바닥에 놓인 가이드에 의존합니다. 가이드는 AGV가 가야 할 경로를 보여줍니다. AGV는 가이드가 지정한 복도 내를 이동할 수 있습니다. AGV가 이동할 수 있는 복도를 정의하기 위해 와이어와 라인과 함께 자기 스트립이 사용됩니다. AGV는 경로에서 장애물을 만나면 멈추고 도움을 요청합니다.
자율 이동 로봇은 AGV보다 유연합니다. AMR은 시설의 지도를 만들어 메모리에 저장합니다. 따라서 그들은 어디로 가야하는지 알려주기 위해 바닥에 가이드가 필요하지 않습니다. AMR에 목적지가 지정되면 목적지에 도달하기 위한 최적의 경로를 결정할 수 있습니다. 경로에 장애물이 있으면 우회할 수 있습니다. 그들은 또한 다른 경로를 택할 수도 있습니다.
그러나 AGV와 AMR의 차이는 점점 흐려지고 있습니다. 예를 들어 장애물을 피하기 위해 방향을 바꿀 수 있는 일부 AGV가 있습니다.
다관절 로봇 팔은 AMR에 장착할 수 있습니다. 이것은 사용 범위를 확장합니다. 예를 들어, 머신 텐딩은 이러한 기술 조합의 이점을 얻을 수 있습니다. 자재 운송의 경우 로봇 암은 패키지 배송을 보다 유연하게 만듭니다.
"로봇이 여행을 하게 하세요." 연구에 따르면 창고에 있는 많은 사람들은 시간의 60%를 이동하는 데 보냅니다. 공장에 근무하는 일부 사람들도 마찬가지입니다. 그들은 카트를 밀거나 지게차를 운전할 수 있습니다. 이것은 가치가 높은 활동이 아님을 쉽게 알 수 있습니다. 그래서 이 문제를 해결하기 위해 모바일 로봇이 사용되고 있습니다. 아이디어는 사람들이 한 장소에 머물면서 로봇이 여행을 하게 하는 것입니다.
AMR의 표준 애플리케이션은 다음과 같습니다.
<울>이제 이러한 각 응용 프로그램을 자세히 살펴보겠습니다.
모바일 로봇은 사람들의 주문 피킹을 도와 큰 차이를 만들 수 있습니다. 그리고 도움이 필요합니다. 전자 상거래는 제품 선택의 폭이 넓은 주문을 의미합니다. 그리고 주문 크기는 더 작습니다. 때때로 주문은 하나의 항목입니다. 이 조합은 주문 피킹 프로세스를 더 노동 집약적으로 만듭니다. 또한 빠른 배송에 대한 고객의 기대치가 높아졌습니다. 아마존은 2일 배송으로 표준을 설정했습니다. 최근 아마존은 당일 배송 서비스를 시작했습니다.
Amazon은 이러한 결과를 달성하기 위해 로봇에 막대한 투자를 하고 있습니다. 소규모 회사가 이것과 경쟁할 수 있습니까? 다행히도 대답은 예입니다. 비용 효율적인 모바일 로봇이 솔루션을 제공합니다. 소규모 회사도 AMR을 사용하여 주문을 받는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다.
주문 피킹에 AMR 사용을 고려할 때 처음에 한 가지 핵심 질문을 던져야 합니다. 즉, 직원이 로봇과 협업하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 이 전략을 선택하면 로봇 선택이 결정되는 경우가 많습니다. 즉, 선택은 로봇에 관한 것이 아니라 솔루션의 특성에 관한 것입니다.
다음은 인간 대 기계 협업을 위한 가장 인기 있는 몇 가지 전략입니다.
수백만 명의 사람들이 주황색의 낮은 슬러지 Amazon AMR에 대한 YouTube 비디오를 보았습니다. 로봇은 창고 주변의 전체 제품 선반을 운반합니다. 이러한 자동화 방식을 상품 대 개인이라고 합니다. 로봇은 창고 관리 시스템(WMS)에 의해 제어됩니다. WMS는 로봇에게 어떤 선반을 집어 들고 어디에 놓을지 알려줍니다. 이는 이행해야 하는 주문을 기반으로 합니다. AMR은 선반으로 이동하여 아래에서 위로 들어 올립니다. AMR은 피킹/패킹 스테이션에 있는 사람들에게 선반을 운반합니다. 선반이 도착하면 디스플레이에서 선택할 품목과 수량을 알려줍니다. 직원이 선반에서 올바른 항목을 제거합니다. 그들은 바코드를 스캔하고 배송을 위해 품목을 컨테이너에 넣습니다.
Amazon은 이 상품 대 개인 전략을 사용하여 큰 성공을 거두었습니다. 그러나 특별한 선반이 필요합니다. 그리고 이 전략을 사용하려면 창고를 재설계해야 합니다.
이 전략을 사용하여 주문을 받는 사람은 하나 또는 두 개의 통로 또는 구역을 처리합니다. 그들은 자신의 영역 밖으로 여행할 필요가 없습니다. AMR은 대부분의 이동을 수행합니다.
AMR은 WMS에서 이행해야 하는 명령에 따라 어디로 가야 하는지 알려줍니다. 로봇은 물건을 골라야 하는 선반으로 이동합니다. 주문을 받는 사람은 음성 시스템으로 다음 주문을 선택하기 위해 어디로 가야 하는지 알려줄 수 있습니다. 작업자는 피킹 위치에서 AMR을 만나고 AMR은 피킹할 품목을 디스플레이에 표시합니다. 사람이 선반에서 물건을 골라 로봇에 장착된 바코드 리더기로 스캔합니다. 이것은 올바른 제품과 수량을 선택했는지 확인합니다. 그런 다음 AMR은 다음 목적지로 이동합니다. 그 사람은 다음 AMR을 만날 장소에 대한 지시를 기다립니다.
이 전략을 사용하면 주문을 받는 사람이 여전히 약간의 걷기를 해야 하지만 크게 줄어듭니다.
사례 연구에 따르면 구역 선택 전략을 사용하면 생산성이 두 배 이상 증가합니다. 일부 연구에서는 수동 주문 피킹과 비교하여 이 방법을 사용하여 시간당 피킹 주문이 3배 이상 증가했다고 보고합니다.
완전 자동화된 주문 피킹은 로봇 주문 피킹의 "성배"라고도 합니다. 이 프로세스는 로봇을 사용하여 선반에서 항목을 선택하고 포장 스테이션으로 운반합니다. 포장 스테이션도 로봇을 사용합니다. 사람이 필요하지 않습니다. 이 수준의 자동화는 아직 초기 단계이며 아직 널리 사용되지 않습니다.
완전 자동화된 주문 피킹을 위한 하이브리드 솔루션은 AS/RS와 로봇을 사용합니다. AS/RS(Automated Storage and Retrieval System)는 창고의 기존 선반 및 통로 배열을 대체할 수 있습니다. 대신, 시스템은 제품이 큐브 내부의 상자에 저장되는 거대한 큐브 형태입니다. AS/RS는 물건의 위치를 추적하고 올바른 제품 빈을 로봇 피킹 스테이션으로 가져올 수 있습니다. 이러한 시스템은 매우 컴팩트하게 만들 수 있습니다. 이는 예를 들어 식료품점 뒤쪽에 있을 수 있음을 의미합니다.
AS/RS가 제품과 함께 빈을 제공하면 사람이나 로봇 팔이 빈에서 항목을 선택하여 배송 컨테이너에 넣습니다. 이 기능을 수행하려면 로봇 팔이 고급 컴퓨터 비전과 페어링되어야 합니다.
로봇 공학의 추가 개선은 곧 완전 자동화된 주문 피킹을 보다 다양한 사용 사례에 실용적으로 만들 것입니다.
자율 지게차는 공장 및 창고 환경에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 일부 자동 지게차는 AGV 기술을 사용합니다. 이를 위해서는 시설이 바닥에 통로 마커를 장착해야 합니다. 다른 자율주행 지게차는 이러한 마커가 필요 없는 완전한 AMR 기술을 사용합니다. 운전자가 있든 없든 작동하도록 설계된 자동 지게차가 있습니다. 다른 디자인은 사람을 태울 운전실을 제거합니다.
자동화된 지게차는 사람들이 운전을 할 필요가 없도록 하여 생산성을 높입니다. 그리고 자율 지게차는 안전성도 향상시킬 것이라고 약속합니다. 지게차 및 산업용 트럭 사고는 연간 수천 명의 부상을 초래합니다. 최근 몇 년 동안 지게차로 인한 사망 및 중상이 증가하고 있습니다. 이러한 사고의 대부분은 너무 빠른 운전, 너무 빠른 코너링, 너무 세게 제동하여 발생합니다. 자동화된 지게차는 이러한 실수를 하지 않습니다.
병원을 위해 특별히 설계된 AMR이 있습니다. 그들은 병실에서 세탁실로 더러워진 린넨을 운반합니다. 그들은 샘플이 테스트를 위해 실험실로 옮겨지는 곳에서 혈액 샘플을 운반할 수 있습니다. 그리고 AMR은 식사와 약을 병실로 배달할 수 있습니다. 사례 연구에 따르면 배송 비용을 최대 80%까지 절감할 수 있습니다.
AMR은 추가 수건, 세면도구 및 음식에 대한 고객 요청을 이행할 수 있습니다. 외부 음식 서비스를 로비로 배달하여 보안을 강화할 수 있습니다. AMR은 로비에서 손님의 방으로 음식을 가져옵니다. 더러워진 린넨을 세탁실로 옮기고 빈 접시를 부엌으로 반환하는 것도 자동화할 수 있습니다.
틸트 트레이와 크로스 벨트 피더가 장착된 이동 로봇은 창고 및 공장에서 패키지를 분류하는 데 사용됩니다. 배송을 위해 패키지를 분류하면 배송업체가 더 낮은 배송료를 이용할 수 있습니다. 또는 어떤 소매점으로 가야 하는지에 따라 패키지를 분류해야 할 수도 있습니다.
AMR은 컨베이어 시스템에 대한 보다 유연하고 비용 효율적인 대안으로 점차 인식되고 있습니다. 그들은 설치하기 쉽고 최소한의 유지 보수가 필요합니다.
일부 분류 응용 프로그램에는 메자닌 수준에서 작동하는 AMR이 포함됩니다. 일단 소포를 싣고 나면 로봇은 그것을 바닥의 구멍으로 가져와 버립니다. 슈트는 1층과 대기 컨테이너로 이어집니다.
다른 응용 프로그램에는 AMR이 제품을 풋 월(put wall)로 가져오는 것이 포함됩니다. 사람이 AMR에서 제품을 가져와 적절한 빈에 넣습니다.
AMR이 곧 패키지와 함께 문앞에 나타나게 될 것입니다. 그러나 자율주행차가 공공도로 주행 허가를 받을 때까지 배달 로봇은 제한된 지역에서만 사용될 것이다. 예를 들어, 배달 로봇은 음식 배달을 위해 인구 밀도가 높은 도시 지역에서 사용되고 있습니다. 로봇은 인도를 따라 이동하는 작은 카트입니다. 대학 및 기업 캠퍼스는 또 다른 사용 사례입니다.
자율 이동 로봇은 의심할 여지 없이 우리 일상 생활의 더 많은 측면에 계속해서 침투할 것입니다. 현재 AMR을 사용하는 주요 산업은 다음과 같습니다.
<울>AMR을 사용하기 위한 프로젝트를 시작하기 전에 시설 조사를 수행해야 합니다. 다음은 몇 가지 질문입니다.
<울>산업용 로봇을 처음 접하는 경우 많은 전문가가 작게 시작하는 것이 좋습니다. 빠른 ROI를 약속하는 애플리케이션을 선택하십시오. 경험과 자신감을 쌓은 다음 확장하십시오.
공급업체에 의존하여 권장 사항을 작성할 수 있습니다. 당연히 공급업체는 제품 사용과 관련된 제안을 할 것입니다. 공정한 전문가와 상담하여 조언을 구하고 시설이 '모바일 로봇을 사용할 수 있는지' 여부를 평가하는 것이 좋습니다.
종종 결정해야 할 문제는 로봇에 관한 것이 아닙니다. 그 대신 실제 문제는 전체 애플리케이션 솔루션입니다. 이는 로봇이 더 큰 프레임워크에 자주 포함되기 때문입니다. 로봇을 제어하는 창고 관리 시스템(WMS) 및 기타 유사한 시스템은 로봇의 기능만큼 중요합니다.
모바일 로봇이 기존 시스템에 어떻게 통합되는지 이해해야 합니다.
자재 취급을 위해 AMR은 종종 팔레트 또는 상자용 특수 마운트가 필요합니다. AMR은 마운트 아래로 이동한 다음 아래에서 하중을 들어 올립니다.
적어도 하나 또는 여러 개의 충전소가 필요합니다. 여러 AMR이 동시에 충전되어야 하는 경우를 고려하십시오.
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선택한 로봇 애플리케이션에 어떤 로봇 부품이 중요합니까? 로봇을 위해 구입할 수 있는 다양한 부품이 있습니다. 전원 공급 장치와 같은 일부는 분명히 필요합니다. 그러나 다른 것들은 모든 애플리케이션에 그렇게 명확하게 필요한 것은 아닙니다. 어떤 부분이 나에게 적합한지 어떻게 알 수 있습니까? 필요한 경우 어디에서 구입할 수 있나요? 여기 당신이 알아야 할 모든 것에 대한 소개 가이드가 있습니다. 로봇의 5가지 핵심 부품과 그 기능 세계의 거의 모든 로봇 시스템에서 찾을 수 있는 로봇 부품이 있습니다. 이것들에 익숙해질
대부분의 사람들은 로봇에 대해 생각할 때 영화나 조립 자동차에 나오는 로봇을 상상하지만 우리 삶과 관련된 로봇을 고려하는 사람은 많지 않습니다. 로봇 공학은 발명된 이후 산업 분야의 기술 발전에 도움을 주었지만 이제는 의료를 비롯한 새로운 분야에 도전하고 있습니다. 그렇습니다. 로봇은 제조를 개선할 수 있을 뿐만 아니라 삶을 개선할 수 있습니다. 당신이 알고 있든 없든 우리 삶에는 매일 로봇이 있습니다. 로봇이 이메일을 통해 누군가에게 더 쉽게 연락하거나 한 곳에서 다른 곳으로 우리를 데려다 주는 것 외에 어떻게 우리의 삶을 개